中國高速鐵路發(fā)展迅速,其可靠性、快速性、經(jīng)濟和舒適性等優(yōu)勢給人們出行帶來極大的方便。但高速列車在高速行駛尤其在通過隧道時,會產(chǎn)生劇烈的車外隧道壓力波動,車外壓力波通過車體縫隙和列車空調(diào)換氣系統(tǒng)進入到車內(nèi),從而帶來車內(nèi)乘客氣壓舒適性問題,因此隨著高速鐵路隧道的增多及高速列車速度的不斷提高,車內(nèi)氣壓舒適性問題成為目前研究的熱點。本文為方便研究高速列車通過隧道時車內(nèi)氣壓舒適性問題,而設(shè)計動車組隧道壓力波模擬系統(tǒng),其能夠在實驗室內(nèi)對單節(jié)車廂進行車內(nèi)外壓力波的分別加載,從而模擬出列車真實運行工況。本文設(shè)計的隧道壓力波模擬系統(tǒng),為研究動車組車內(nèi)外壓力傳遞關(guān)系,空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)道結(jié)構(gòu)、阻尼和控制策略對車外壓力的抑制問題上帶來方便,同時可利用此系統(tǒng)來研究車內(nèi)壓力與人耳舒適性的研究。系統(tǒng)包含正壓罐、負壓罐和加載罐三個壓力罐,其中在加載罐內(nèi)形成車外隧道壓力波,并通過與試驗車體空調(diào)換氣系統(tǒng)的新風(fēng)口和廢排口相連,用以模擬列車通過隧道時的車外壓力環(huán)境。正/負壓罐則與試驗車體直接相連,可為試驗車體進行車內(nèi)壓力的加載,用以模擬列車真實運行中的車內(nèi)壓力波。本文首先根據(jù)設(shè)計系統(tǒng)期望加載的隧道壓力波波形、幅值和變化率等要求... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

隧道壓力波產(chǎn)生及在隧道口反射示意圖

量和變化率的精確加載，從而模擬實車客室內(nèi)的壓力波動情況，為壓力波動和人體舒適度方面的研究提供了實驗基矗中南大學(xué)王前癬梁習(xí)鋒[20]團隊為研究壓力波動和人耳舒適性之間的關(guān)系，搭建了車內(nèi)壓力波模擬試驗裝置，用于對列車通過隧道時產(chǎn)生的車內(nèi)壓力變化進行模擬加載。建立此系統(tǒng)的基本思想是車內(nèi)的壓力變化是車體進出空氣流量關(guān)于時間的積分，利用與此，此車內(nèi)壓力波模擬試驗裝置包含一臺氣動源羅茨風(fēng)機、主要控制單元兩組閥門和波形控制臺。此系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對實車線路運行時車內(nèi)壓力波動曲線的模擬加載，系統(tǒng)裝置示意圖如圖1-2所示。圖1-2車內(nèi)壓力波試驗?zāi)M裝置示意圖

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第5頁西南交通大學(xué)陳春俊團隊搭建了隧道壓力波模擬加載系統(tǒng)，此系統(tǒng)可對一節(jié)實際列車車廂通過隧道工況時的車外壓力波進行模擬。同時能夠研究車外隧道壓力對車體氣密性、車內(nèi)壓力波動對人體舒適性影響以及材料耐疲勞強度問題。另外還為中車青島四方機車車輛股份有限公司研建了“車體及部件氣密性試驗臺”，如圖1-3所示。此試驗臺能實現(xiàn)單層高速列車和雙層城際快車車內(nèi)外試驗壓力波的加載，另外還能進行車體氣密性與靜強度試驗、車體氣動載荷作用下的強度試驗、車內(nèi)壓力波動氣壓舒適性試驗。圖1-3車體及部件氣密性試驗臺1.2.3迭代學(xué)習(xí)控制研究現(xiàn)狀本文設(shè)計的動車組隧道壓力波模擬系統(tǒng)，通過重復(fù)再現(xiàn)動車組通過隧道時產(chǎn)生的壓力波來快速地獲得大量的實驗數(shù)據(jù)，用以進行相關(guān)研究。因而在本系統(tǒng)重復(fù)加載周期性壓力波控制中，首先想到迭代學(xué)習(xí)控制算法（IterativeLearningControl，ILC），因為其是為周期性控制而提出的，在具有重復(fù)運動性質(zhì)、非線性、強耦合、難以建模以及高精度軌跡控制要求的被控系統(tǒng)上有較好的適用性[21]。1978年，日本學(xué)者Uchiyama[22]在研究高速運動機械手時，首次提出迭代學(xué)習(xí)控制的概念和方法，但并未引起國際學(xué)者們的注意。直到1984年，Arimoto[23]等人將Uchiyama的初步想法加以完善，建立了實用的算法并從理論上證明了其可行性，同時針對開環(huán)P型、PI型、PID型ILC的理論和工程應(yīng)用進行了大量研究，發(fā)表了一系列的學(xué)術(shù)論文，并且在機器人控制上成功應(yīng)用了這些控制算法[23]，從此迭代學(xué)習(xí)控制得到人們的廣泛關(guān)注[24,25]。迭代學(xué)習(xí)控制算法的參數(shù)選擇一直都是ILC算法在實際應(yīng)用中的難點和重點，影響參數(shù)的因素有很多，同時也都是ILC算法優(yōu)劣評價的重要指標(biāo)。另外算法的收斂速度也是ILC算法?

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]高速列車隧道運行車內(nèi)外壓力及車廂氣密性研究[D]. 羅潔.西南交通大學(xué) 2018
[3]帶遺忘因子的變增益迭代學(xué)習(xí)控制算法研究[D]. 甘義震.鄭州大學(xué) 2018
[4]迭代學(xué)習(xí)控制的算法研究[D]. 丁偉杰.華南理工大學(xué) 2017
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[6]基于AMESim-simulink的混合動力載重汽車控制策略仿真研究[D]. 張磊.陜西理工學(xué)院 2016
[7]高速列車車內(nèi)壓力保護裝置在隧道壓力波下的適應(yīng)性研究[D]. 羅祿林.蘭州交通大學(xué) 2016
[8]綜合舒適度模擬試驗臺氣壓控制系統(tǒng)設(shè)計與算法研究[D]. 屈國慶.西南交通大學(xué) 2016
[9]多容耦合壓力系統(tǒng)迭代學(xué)習(xí)控制算法的研究[D]. 李淼.西南交通大學(xué) 2014
[10]動車組客室壓力波動模擬實驗系統(tǒng)設(shè)計[D]. 羅盼.西南交通大學(xué) 2013



本文編號：3284892